注重学习者分析
——向心力的教学设计
教学目标
知识与技能
1．理解向心力的概念及其表达式的确切含义．
2．知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算．
3．知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心力．
过程与方法
1．通过自制实验仪器和向心力演示器了解向心力的大小与哪些因素有关，并控制变量法研究向心力．
2．会用运动和力的关系分析问题，运用向心力知识解释有关现象．
情感、态度与价值观
1．在实验中，培养学生观察能力并提高分析问题、解决问题的能力．
2．感受成功的快乐．体会实验的意义，激发学习物理的兴趣．
教学重点
1．匀速圆周运动的向心力是大小不变，方向在时刻改变的等效力的特点。2．明确向心力的意义、作用、公式及其变形．
教学活动
[新课导入]
师：前面两节课，我们学习了匀速圆周运动，并且用几个常见物理量描
述匀速圆周运动．那么物体为什么做圆周运动呢，这节课我们再来学习物体
做匀速圆周运动的动力学特征——向心力．
[新课教学]
一、向心力及其方向
多媒体展示生活中物体做圆周运动的实例，贴近生活，激发兴趣。
师：匀速圆周运动是生活中常见的曲线运动，它的合力与运动方向一定不在一条直线上（与直线运动，平抛运动类比），那么物体做的匀速圆周运动的合力有什么特点？
1．演示：绳子系小球在水平面内做匀速圆周运动。用手抡一个被绳子系着的物体，使它做圆周运动，一旦绳子断了，小球就会沿直线飞出去，
小球做圆周运动，是因为绳子的力在拉着它．一旦绳子断了，小球就会
飞出去．
师：砂轮上的砂粒被刀具碰掉后，沿切线方向飞出去的现象．说明了力消失后物体直线飞出。以上情况说明有个无形的力拉着它在圆周上运动。3．向心力的概念及其方向
（1）在光滑水平桌面上，做演示实验（多媒体演示）
a：一个小球，拴住绳的一端，绳的另一端固定于桌上，原来细绳处于松驰状态
b：用手轻击小球，小球做匀速直线运动，绳子未伸直前，仅受重力和支持力作用，二力平衡。
c：当绳绷直时，小球做匀速圆周运动，此时小球还将受到绳子的拉力作用。
重力和支持力是一对平衡力，合力为0，不会改变小球的运动状态，正是绳子的拉力F使小球做匀速圆周运动。此时重力G, 支持力N , 拉力F三个力的合力就是拉力F。
向心力：做匀速圆周运动的物体受到始终指向圆心的合力的作用。这个合力叫向心力。
师：向心力有什么特点呢?(多媒体展示，学生交流总结)
a 匀速圆周运动中向心力的方向时刻在改变，但是它始终指向圆心（合力是变力）
b物体瞬时速度方向沿着该点切线，向心力始终与速度方向垂直，因此向心力只改变速度方向，不改变速度大小。（由于动能不变，向心力不做功）
多媒体展示做匀速圆周运动的几个实例，学生进行受力分析，创设问题情境。学生可能把向心力当成一个特殊的力。
师:向心力不是一种特殊的力，它就是使物体做匀速圆周运动所需要的合力，只要合力能使物体做匀速圆周运动，那么合力就是向心力，向心力可能是弹力，摩擦力，吸引力，也可能是几个力的合力。
1.指出学生受力分析存在的问题。(指明合力就是向心力)
2.随圆台一起的物体向心力是摩擦力。
3.圆锥摆中向心力是重力和拉力的合力。
4.月球绕地球向心力是万有引力。
值得注意的是，向心力只改变速度的方向，如果物体做线速度改变的变速圆周运动，则向心力并非物体所受到的合力，而只能说其是一个等效的力。
刚才我们详细讨论了向心力的特点以及方向，向心力的大小跟什么因素有关呢？
二．向心力的大小。
师：明确研究主题，实验设计方案，实验安全。
设计演示实验P72迷你实验（学生分组活动）通过实验
猜想向心力的大小跟什么因素有关系，引导学生交流讨论得出，向心力大小跟物体质量，角速度，半径均有关系，质量越大，角速度越大，半径越大，向心力就越大。我们要精确研究向心力与多个物理量的关系用何种方法？
生：控制变量法。
介绍向心力演示器的结构和使用方法。
使用方法：匀速转动手柄1，可以使塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球就做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过杠杆的作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等方格可显示出两个球所受向心力的比值。
实验操作方法：
a：用质量不同的钢球和铝球，使他们运动的半径r和角速度ω相同→观察得到：向心力的大小与质量有关，质量越大，向心力也越大。当r、ω一定时，向心力与质量成正比
b：仍用两个质量相同的小球，保持小球运动的角速度相同，观察向心力的大小与运动半径之间的关系。当m、ω一定时，向心力与运动半径成正比。
c：用两个质量相同的小球，保持运动半径相同，观察向心力与角速度之间的关系。当m、r一定时，角速度越大，向心力越大。F N=mrω2。
精确实验表明向心力：物体做圆周运动需要的向心力与物体的质量成正比，与半径成正比，与角速度的二次方成正比。表达式：F N =mr ω2
学生据r v =ω推导向心力的另一表达式r
v m F 2
= 对于同一个物体，角速度一定时，向心力与半径成正比；线速度一定时,向心力与半径成反比。
以上两式均可用于求变速圆周运动中某点的向心力，（2）中速度是瞬时速度。
三．学生总结
四．课堂练习
1．如图6.7—5所示，一圆盘可以绕一个通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一木块，当圆盘匀速转动时，木块随圆盘一起运动，那么…( )
A.木块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆盘中心
B.木块受到圆盘对它的摩擦力．方向指向圆盘中心
C.因为木块与圆盘一起做匀速转动，所以它们之间没有摩擦力
D.因为摩擦力总是阻碍物体运动的，所以木块受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块运动方向相反
(目的：让学生加深理解向心力的概念以及方向)
2．线的一端系一个重物，手执线的另一端使重物在光滑水平面上做匀速圆
周运动，当转速相同时．线长易断，还是线短易断?为什么?如果重物运动时系线被桌上的一个钉子挡住，随后重物以不变的速率在系线的牵引下绕钉子做圆周运动，系线碰钉子时钉子离重物越远线易断?还是离重物越近线易断?为什么?
（目的：让学生理解向心力的大小相关因素）
第七节向心力 教学目标： （一）知识与技能 1、理解向心力的概念。 2、知道向心力与哪些因素有关，理解公式的确切含义并能用来计算。 3、能够应用向心力公式求解圆周运动的问题。 （二）过程与方法 1、根据牛顿第二定律得出匀速圆周运动的物体所受合外力的方向和大小，即向心力的大小和方向。 2、通过锥摆实验粗略验证向必力的表达式。 3、讨论变速圆周运动和一般曲线运动。 （三）情感态度价值观 使用生活中的常见物品做实验，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在自己身边，对科学产生亲切感。 教学重点： 理解向心力公式的确切含义。 教学难点： 向心力公式的运用。 教学过程： （一）引入新课 我们知道，如果物体不受力，将保持静止或匀速直线运动。我们还知道，力的作用效果之一是改变物体的运动状态，即改变物体速度的大小或（和）方向。所以，沿着圆周运动的物体合力一定不为零，那么做圆周运动的物体所受合力有什么特点呢？这就是这一节我们要研究的问题。 （二）新课教学 1、向心力 做圆周运动的物体为什么不沿直线飞去而是沿着一个圆周运动？那是因为它受到了力的作用。用手抡着一个被绳系着的物体，使它做圆周运动，是绳子的力在拉着它。月球绕着地球转动，是地球对月球的引力在“拉”着它。
做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，根据牛顿第二定律，这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的合力。这个合力就叫做向心力，即： （1）向心力：做匀速圆周运动的物体，会受到指向圆心的合力，这个合力叫做向必力。 ①向心力总是指向圆心，始终与线速度垂直，只改变速度的方向而不改变大小。 ②向心力是根据力的作用效果命名，可是各种性质的力，也可以是它们的合力，还可以是某个力的分力。 ③如果物体做匀速圆周运动，向心力就是物体受到的合外力；如果物体做非匀速圆周运动（线速度大小时刻改变），向心力并非是物体受到的合外 力。 如图，在线的一端系一个小球，另一端牵在手里，将 手举过头顶，使小球在水平面内做圆周运动，感受球运动 时对手的拉力；改变小球转动的快慢、线的长度或小球的质量，感受向心力的变化跟那些因素有关。 随着小球质量变大、角速度变大、转动半径变大，小球对手的拉力也变大，说明小球受的向心力变大。那么它们的定量关系怎样呢？ 把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律，可得： （2）、向心力的大小 F ＝ r ＝m（＝mr r v m 222T 2）πω=2ωmr 2、向心力大小的粗略验证 分析课本实验，加深对向心力的理解： （1）、用秒表记录钢球运动若干周的时间，再通过纸上的圆测出 钢球做匀速圆周运动的半径，算出线速度。 （2）、用天平测出钢球的质量。 （3）、用公式计算钢球所受的向心力。 （4）、利用F=mgtan θ算出向心力的大小。 （5）、比较两种方法得到的力，并对实验可靠性做评估。 3、变速圆周运动和一般曲线运动 物体做加速圆周运动时，合外力方向与速度方向夹角小于900 ，此时把F 分解为两个互相垂直的分力：跟圆相切的F t 和指向圆心的F n ，如图所示，其中F t 只改变v 的大小，F n 只
向心力高中物理公开课教案设计 向心力高中物理公开课教案设计 【教材分析】 本节课是从动力学的角度研究匀速圆周运动的，这部分知识是本章的重点和难点，也是学好圆周运动的关键点，学好这部分知识，可以为后面的天体运动和带电粒子在匀强磁场中的运动打好基础。 教材的编排思路很清晰，先是从身边的事例出发，让学生体验到做圆周运动的物体需要有一个指向圆心的力，从而引出向心力的概念。由于上一节中，已经从一般性的结论入手，利用矢量运算，在普遍情况下得出做匀速圆周运动的物体的加速度方向指向圆心的结论，进一步得到了向心加速度的大小。于是根据牛顿第二定律，就可以得到做匀速圆周运动的物体受到的合外力方向和大小，即向心力的大小和方向。 接着，教材为了让学生对向心力有一个感性的认识，设计了“实验”栏目──“用圆锥摆验证向心力的表达式。实际上，这个实验除了要验证向心力表达式之外，另外一个目的就是可以让学生体验到“向心力不是一个新的力，而是一个效果力”，也即让学生初步学会分析向心力的来源。 与过去不同的是，本节中又讨论了变速圆周运动和一般的曲线运动。这样安排的目的是从生活实际出发，在更广阔的背景下让学生认识到什么情况下物体将做匀速圆周运动，什么情况下会做变速圆周运
动。以及知道如何处理一般曲线运动的方法。 【学情分析】 （1）思维基础 根据新课程教学理念，从高一第一学期开始，在课堂教学过程中教师一直重视“过程与方法”的教学，学生已经初步有了探究事物的一般方法，即“是什么──怎么样──为什么”的思维方法。因此，本设计中就通过创设问题情景，激励学生自己提出想要研究的问题。 （2）心理特点 依据20世纪最着名的发展心理学家皮亚杰的理论可知高一学生的认知发展过程是由具体运算阶段向形式运算阶段过渡，也是由直观认识向逻辑推理、实验推理过渡阶段，因此在教学中，要遵循从感性到理性的认识规律，本节课抓住学生的心理特点进行教学设计。 （3）已有知识 通过前一节《向心加速度》的学习，学生已经知道了向心加速度的方向指向圆心，它描述了物体速度方向变化的快慢。于是根据牛顿第二定律可知，这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的力。因此将向心加速度的表达式代入牛顿第二定律即可得到向心力的表达式。 但由于错误的经验或者说是思维定势，学生往往认为向心力是一种新的力，因此“向心力不是一种新的力，而是根据作用效果命名的力”（即向心力的来源）对学生来说，将是个难点。 【教学目标】 1．知识与技能
高中物理向心力的知识点分析 物理的知识点比较的多，而且比较难，学生需要多花费一点的时间去学习，下面本人的本人将为大家带来高中物理的向心力的知识点介绍，希望能够帮助到大家。 高中物理向心力的知识点 向心力的概念 向心力是当物体沿着圆周或者曲线轨道运动时，指向圆心(曲率中心)的合外力作用力。 向心力公式 该定义式不需要推导，也不需要研究为什么这么定义。 向心力的方向：始终指向物体圆周运动的圆心位置。 补充：如果物体做的不是圆周运动，那么向心力指向微小圆弧所对应的圆心(曲率中心)。 向心力不是力 “向心力”一词是从这种合外力作用所产生的效果而命名的。 这种效果可以由弹力、重力、摩擦力(及其他的力)等任何一力而产生，也可以由几个力的合力或其分力提供。 向心力的大小探究试验的具体操作步骤 (1)用质量不同的钢球和铝球做实验，使两球运动的 半径r和角速度ω相同。 可以观测出，向心力的大小与质量有关，质量越大，所需的向心力就越大。 (2)换用两个质量相同的小球做实验，保持它们运动 的半径相同。 可以观测出，向心力的大小与转动的快慢有关，角速
度越大，所需向心力也越大。 (3)仍用两个质量相同的小球做实验，保持小球运动 角速度相同。 可以观测出，向心力的大小与小球运动的半径有关，运动半径越大，所需的向心力越大。 实验表明，向心力的大小跟物体的质量m、圆周半径 r和角速度ω都有关系。 进一步还可以证明，匀速圆周运动所需的向心力公式为 F=mrω2 做圆周运动的物体，在向心力F的作用下，必然要产生一个加速度，这个加速度的方向与向心力的方向相同，总指向圆心，叫做向心加速度。 对于某一确定的匀速圆周运动来说，m以及r、v的 大小、ω都是不变的，所以向心力和向心加速度的大小不变，但向心力和向心加速度的方向却时刻在改变。 匀速圆周运动是瞬时加速度矢量的方向不断改变的运动，属于变加速运动的范畴。 向心力只改变方向却不改变速度的大小 圆周运动属于曲线运动，在做圆周运动中的物体也同时会受到与其速度方向不同的合外力作用。 对于在做圆周运动的物体，向心力是一种拉力，其方向随着物体在圆周轨道上的运动而不停改变。因此，圆周运动是一种加速度始终在改变的运动。就是因为这样的一种力，始终是沿着圆周半径指向圆周的中心，所以得名“向心力”。 向心力指向圆周中心，且被向心力所控制的物体是沿着切线的方向运动，所以向心力必与受控物体的运动方向垂直，仅产生速度法线方向(切线的垂线方向称之为发现方向)上的加
新人教版高中物理必修二《向心力》精品教案
[课外训练] 1．如图6.7—5所示，一圆盘可以绕一个通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一木块，当圆盘匀速转动时，木块随圆盘一起运动，那么…( ) A.木块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆盘中心 B.木块受到圆盘对它的摩擦力．方向指向圆盘中心 C.因为木块与圆盘一起做匀速转动，所以它们之间没有摩擦力 D.因为摩擦力总是阻碍物体运动的，所以木块受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块运动方向相反
2．一个2.0kg的物体在半径是1.6 m的圆周上以4 m／s的速率运动，向心加速度为多大?所需向心力为多大? 3．太阳的质量是1．98X1030kg，它离开银河系中心大约3万光年(1光年：9．46X1012km)，它以250km／s的速率绕着银河系中心转动．计算太阳绕银河系中心转动的向心力． 4．关于匀速圆周运动的周期大小，下列判断正确的是…………………( ) A．若线速度越大，则周期一定越小B．若角速度越大，则周期一定越小 C．若半径越大，则周期一定越大D．若向心加速度越大，则周期一定越大 5．线的一端系一个重物，手执线的另一端使重物在光滑水平面上做匀速圆周运动，当转速相同时．线长易断，还是线短易断?为什么?如果重物运动时系线被桌上的一个钉子挡住，随后重物以不变的速率在系线的牵引下绕钉子做圆周运动，系线碰钉子时钉子离重物越远线易断?还是离重物越近线易断?为什么? 6．如图6．7-6所示，线段OA＝2AB．A、B两球质量相等．当它们绕O点在光滑的水平桌面上以相同的角速度转动时，两线段的拉力之比为多少? 作业：新学案22页训练2，23页8题 学习札记
向心力典型例题（附答案详解） 一、选择题【共12道小题】 1、如图所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴OO′转动，小物块a靠在圆筒的内壁上，它与 圆筒的动摩擦因数为μ，现要使a不下滑，则圆筒转动的角速度ω至少为（）A. B. C. D. 解析：要使a不下滑，则a受筒的最大静摩擦力作用，此力与重力平衡，筒壁给a的支持力提供向心力， 则N=mrω2，而fm=mg=μN，所以mg=μmrω2，故. 所以A、B、C均错误，D正确. 2、下面关于向心力的叙述中，正确的是（） A.向心力的方向始终沿着半径指向圆心，所以是一个变力 B.做匀速圆周运动的物体，除了受到别的物体对它的作用外，还一定受到一个向心力的作用 C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力，也可以是这些力中某几个力的合力，或者是某一个力 的分力 D.向心力只改变物体速度的方向，不改变物体速度的大小 解析：向心力是按力的作用效果来命名的，它可以是物体受力的合力，也可以是某一个力的分力，因此， 在进行受力分析时，不能再分析向心力.向心力时刻指向圆心与速度方向垂直，所以向心力只改变速度的 方向，不改变速度的大小，即向心力不做功. 答案：ACD 3、关于向心力的说法，正确的是（）
A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力 B.向心力不改变圆周运动物体速度的大小 C.做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力 D.做匀速圆周运动的物体其向心力大小不变 解析：向心力并不是物体受到的一个特殊力，它是由其他力沿半径方向的合力或某一个力沿半径方向的分力提供的.因为向心力始终与速度方向垂直，所以向心力不会改变速度的大小，只改变速度的方向.当质点做匀速圆周运动时，向心力的大小保持不变. 答案：BCD 4、在光滑水平面上相距20 cm的两点钉上A、B两个钉子，一根长1 m的细绳一端 系小球，另一端拴在A钉上，如图所示.已知小球质量为0.4 kg，小球开始以2 m ／s的速度做水平匀速圆周运动，若绳所能承受的最大拉力为4 N，则从开始运动 到绳拉断历时为（） A.2.4π s B.1.4π s C.1.2π s D.0.9π s 解析：当绳子拉力为4 N时，由F=可得r=0.4 m.小球每转半个周期，其半径就减小0.2 m，由分析知，小球分别以半径为1 m，0.8 m和0.6 m各转过半个圆周后绳子就被拉断了，所以时间为t==1.2π s. 答案：C 5、如图所示，质量为m的木块，从半径为r的竖直圆轨道上的A点滑向B点，由于摩擦力的作用，木块的速率保持不变，则在这个过程中
向心力、向心加速度 教学目标： 二、能力目标： 1、学会用运动和力的关系分析分题 2、理解向心力和向心加速度公式的确切含义，并能用来进行计算。 三、德育目标： 通过a 与r 及ω、v 之间的关系，使学生明确任何一个结论都有其成立的条件。 教学重点： 1、理解向心力和向心加速的概念。 2、知道向心力大小r v m mrw F 22==，向心加速的大小r v r w Q 22==，并能 用来进行计算。 教学难点： 匀速圆周运动的向心力和向心加速度都是大小不变，方向在时刻改变。 教学方法： 实验法、讲授法、归纳法、推理法 教学用具： 投影仪、投影片、多媒体、CAI 课件、向心力演示器、钢球、木球、细绳 教学步骤： 一、引入新课 1：复习提问（用投影片出示思考题） （1）什么是匀速圆周运动 （2）描述匀速圆周运动快慢的物理量有哪几个？ （3）上述物理量间有什么关系？ 2、引入：由于匀速云的速度方向时刻在变，所以匀速圆周运动是变速曲线运动。而力是改变物体运动状态的原因。所以做匀速圆周运动的物体所受合外力有何特点？加速度又如何呢？本节课我们就来共同学习这个问题。 二、新课教学 （一）用投影片出示本节课的学习目标： 1、理解什么是向心力和向心加速度 2、知道向心力和向心加速度的求解公式 3、了解向心力的来源 （二）学习目标完成过程 1：向心力的概念及其方向 （1）在光滑水平桌面上，做演示实验 a ：一个小球，拴住绳的一端，绳的另一端固定于桌上，原来细绳处于松驰状态 b ：用手轻击小球，小球做匀速直线运动 c ：当绳绷直时，小球做匀速圆周运动 （2）用CAI 课件，模拟上述实验过程 （3）引导学生讨论、分析： a ：绳绷紧前，小球为什么做匀速圆周运动？ b ：绳绷紧后，小球为何做匀速圆周运动？小球此时受到哪些力的作用？合外力是哪个力？这个力的方向有什么特点？这个力起什么作用？ （4）通过讨论得到： a ：做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力的作用，这个力叫向心力。 b ：向心力指向圆心，方向不断变化。 c ：向心力的作用效果——只改变运动物体的速度方向，不改变速度大小。 2、向心力的大小 （1）体验向心的大小 a ：每组学生发用细线联结的钢球、木球各一个，让学生拉住绳的一端，让小球尽量做
§5.6向心力（一） 【学习目标】 1.了解向心力概念，知道向心力是根据力的效果命名的。 2.体验向心力的存在，会分析向心力的来源。 3.掌握向心力的表达式，计算简单情景中的向心力。 4.从牛顿第二定律角度理解向心力的表达式。 5.初步了解“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”的原理。 6.会测量、分析实验数据，获得实验结论。 【新知预习】 一、向心力： 1.定义： 2.由向心加速度常用的三个公式r v a n 2= 、r a n ?=2ω和r T a n 2 24π=得到向心力的三个常用公式是 具体到某个问题，用哪一个公式，要具体问题具体分析． 3.向心力的作用： 【导析探究】 向心力来源探究 1. 圆锥摆 （1）甲图所示，圆锥摆圆心是 A ．悬点O B ．悬点O 在纸面上的投影点C （2）圆锥摆的半径是 A ．摆长L B ．高度O C C ．摆长L 在纸面上的投影长度r （3）在圆锥摆中充当向心力的是 A ．拉力 B ．拉力与重力的合力 C ．拉力在水平方向的分力 （4）θ表示摆线与竖直方向的夹角，ω表示圆锥摆的角速度，T 表示周期，请推导L g 2cos ωθ=和 L gT 22 4cos πθ= 2.地球绕太阳公转 （1）地球绕太阳公转的圆心是 （A.地球，B.太阳） （2）地球绕太阳公转的轨迹半径 A. 地球半径 B.太阳半径 C.地球到太阳的距离 D.都不是 （3）提供给地球绕太阳公转的向心力是 A ．太阳对地球的引力 B ．地球对太阳的引力 （4）地球直径为1.28×107m ，太阳直径1.4×109m 地球到太阳距离为1.5×1011m ．地球质量为6.0×1024 kg 太阳对地球的引力是多少？
高中物理《向心力，向心加速度》说课 稿 一、教材分析 本节内容是高中物理教材第五章匀速圆周运动中的一节，在此之前，学生已经学习过匀速圆周运动的概念以及描述匀速圆周运动的物理量。本节是本章的重点，学好这一节可以为学好本章应用部分以及万有引力知识作必要准备。 二、教学目标 1.知识目标：理解什么是向心力，什么是向心加速度。能运用向心力和向心加速度的公式解答有关问题。 2．能力目标：懂得用控制变量法研究物理问题，培养学生的实验能力、分析能力、解决实际问题的能力。 3．情感目标：学习科学研究方法和科学研究态度。 三、教学重点与难点 1．重点：向心力大小与m、r、ω的关系 2．难点：①理解向心力的概念②理解公式a=rw 2 和a=v 2 /r 四、教学方法： 由于学生刚刚步入高中，对高中物理学习还缺乏方法，习惯于硬套公式，而本节内容涉及公式较多，会给学生带来较大的
困难，所以需要教师引导学生主动探究，自己归纳结论，理解记忆公式，从而达到能灵活运用的目的。 因此本课采用引导探究式教学法，该教学法以解决问题为中心，注重学生的独立钻研，着眼于创造思维的培养，充分发挥学生的主动性。其主要程序是：提出问题→科学猜想→设计实验→探索研究→得出结论→指导实践。它不仅重视知识的获得，而且更重视学生获取知识的过程及方法，更加突出了学生的主动学习。学生活动约占课时的 1/2，课堂气氛将比较活跃，能真正体现以教为主导，以学为主体的教学思想。 五、教学用具 1.多媒体、录象短片、课件 2.学生分组实验器材：弹簧秤,绳子,小球(若干个)，圆珠笔杆套 六、教学过程 (一)向心力概念： 复习上节内容，播放几个匀速圆周运动实例的录象短片，引导学生逐一进行受力分析，让学生发现，做匀速圆周运动的物体受到的合力总是指向轨迹圆心，从而得出向心力的概念，理解向心力是做匀速圆周运动物体所受的合力，是按效果命名的，并理解它的方向和作用。 (二)向心力大小与哪些因素有关 1.展示情景，提出问题
高中物理圆周运动优秀教案及教学设计 导语：教科书在列举了生活中了一些圆周运动情景后，通过观察自行车大齿轮、小齿轮、后轮的关联转动，提出了描述圆周运动的物体运动快慢的问题。你知道生活中还有哪些圆周运动呢？以下是品才整理的，欢迎阅读参考！ 一、教材分析 《匀速圆周运动》为高中物理必修2第五章第5节.它是学生在充分掌握了曲线运动的规律和曲线运动问题的处理方法后，接触到的又一个美丽的曲线运动，本节内容作为该章节的重要部分，主要要向学生介绍描述圆周运动的几个基本概念，为后继的学习打下一个良好的基础。 人教版教材有一个的特点就是以实验事实为基础，让学生得出感性认识，再通过理论分析总结出规律，从而形成理性认识。 教科书在列举了生活中了一些圆周运动情景后，通过观察自行车大齿轮、小齿轮、后轮的关联转动，提出了描述圆周运动的物体运动快慢的问题。 二、教学目标 1.知识与技能 ①知道什么是圆周运动、什么是匀速圆周运动。理解线
速度的概念;理解角速度和周期的概念，会用它们的公式进行计算。 ②理解线速度、角速度、周期之间的关系：v=rω=2πr/T。 ③理解匀速圆周运动是变速运动。 ④能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决具体情景中的问题。 2.过程与方法 ①运用极限思维理解线速度的瞬时性和矢量性.掌握运用圆周运动的特点去分析有关问题。 ②体会有了线速度后，为什么还要引入角速度.运用数学知识推导角速度的单位。 3.情感、态度与价值观 ①通过极限思想和数学知识的应用，体会学科知识间的联系，建立普遍联系的观点。 ②体会应用知识的乐趣，感受物理就在身边，激发学生学习的兴趣。 ③进行爱的教育。在与学生的交流中，表达关爱和赏识，如微笑着对学生说“非常好!”“你们真棒!”“分析得对!”让学生得到肯定和鼓励，心情愉快地学习。 三、教学重点、难点 1.重点
人教版高一年级《向心力》教案 一、设计思想建构主义教学理论启示我们要转变教学观念，创造以“学生为主体，教师为主导”的教学环境，使学生在真实的情景中完成任务，改变我们长期存在的教师在台上讲，学生在台下听的灌输式教学，充分发挥学生学习的自主性，引导学生主动发现问题，分析问题，解决问题，主动建构良好的认知结构，培养创新精神。 二、教材分析教材先通过实例让学生从运动和力的角度进行分析，分析物体的受力特点，从而得出向心力的概念，有助于学生体会和理解。教材接着从理论的角度，根据牛顿第二定律，推导出向心力的数学表达式。之后，为了让学生对向心力公式有一定的认识和理解，教材中设计了验证性实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式。通过圆锥摆实验，拉近科学与生活的距离，使学生感到科学就在身边，对科学产生亲切感。 本节还有一点与过去不同，那就是在讨论完匀速圆周运动后讨论了变速圆周运动和一般曲线运动。这块内容的补充，不仅为分析物体在曲线最高点、最低点的受力分析和运动情况提供了理论依据，而且为学生提供了处理问题的一种思维方法：从特殊到一般。 这部分知识的学习，可以为万有引力和带电粒子在匀强磁场中的运动等内容做好必要的准备。当然，学习完这一节之后，中学里所有的运动形式都学习完毕了，从而可以让学生在更广阔的角度理解运动和力的关系。 三、学情分析通过前几节内容的学习，学生已经知道了曲线运动的条件，学习了处理曲线运动的重要方法——运动的合成和分解，还利用运动的合成与分解知识研究了平抛运动。接着引入角速度、线速度、周期、转速等物理量描述了匀速圆周运动的规律。这些知识的学习，为学生学习向心力做好了知识上的准备。 由于向心力是一种学生感到陌生的力，而高一学生的抽象思维能力和逻辑推理还不是很强，所以需要在教学中通过实例、实验，使学生对向心力的认识从感性认识升华到理性认识。 四、教学目标 1．知识与技能 （1）知道什么是向心力，理解它是一种效果力。 （2）理解向心力公式的确切含义，并能用来进行简单的计算。 （3）知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，知道合外力的作用效果。 2．过程与方法 （1）通过对向心力概念的探究体验，让学生理解其概念。并掌握处理问题的一般方法：提出问题，分析问题，解决问题。 （2）在验证向心力的表达式的过程中，体会控制变量法在解决问题中的作用。 （3）经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程，让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用运动和力的观点分析、解决问题。 3．情感态度与价值观 （1）经历从特殊到一般的研究过程，培养学生分析问题、解决问题的能力。 （2）实例、实验紧密联系生活，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在身边，调动学生学习的
5-6 向心力 一向心力 1.向心力的含义：做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，是由于它受到了指向圆心的力，这个合力 叫做向心力。 2.向心力的大小 =mωv，这三个公式适用于所有圆周运动，但在变速圆周运动（1）基本公式：F n=mω2r=m v2 r 中，ω、v是变化的，所以求某一点的向心力时，ω、v都是那一点的瞬时值。 )2r=m2πf2r=m(2πn)2r （2）常用公式：F n=m(2π T 3.向心力的方向：总是指向圆心，故方向时刻在变化，所以向心力是变力。 4.向心力的作用效果：向心力总是指向圆心，而线速度是沿圆周的切线方向，故向心力始终与线速度垂直，所以向心力的作用效果只是改变物体速度的方向，而不改变速度的大小。 ●特别提醒：向心力的方向指向圆心，与线速度方向垂直，方向时刻在改变，故向心力为变力。【例1】关于向心力的说法正确的是（） A.物体由于做圆周运动而产生向心力 B.向心力不改变物体做圆周运动的速度的大小 C.做匀速圆周运动的物体向心力是不变的 D.只要物体做圆周运动，它的合力一定指向圆心【例2】关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力，下列说法正确的是（） A.因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力 B.因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小 C.物体所受的合外力 D.向心力和向心加速度的方向都是不变的 【例3】一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，正确的是（） 【例4】如图所示，将完全相同的两小球A、B，用长为L＝0.8m的细绳悬于以v＝4m/s向右匀速运动 的小车顶部，两球与小车前后壁接触。由于某种原因，小车突然 停止运动，此时悬线的拉力之比F B：F A为（g取10m/s2）（） A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.1:4
向心力向心加速度典型例题解析【例1】如图37－1所示，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无相对滑动，大轮的半径是小轮半径的2倍，大轮上的一点S离转动轴的距离是半径的1/3．当大轮边缘上的P点的向心加速度是0.12m/s2时，大轮上的S点和小轮边缘上的Q点的向心加速度各为多大？ 解析：P点和S点在同一个转动轮子上，其角速度相等，即ωP＝ωS．由向心加速度公式a＝rω2可知：a s/a p＝r s/r p，∴a s＝r s/r p·a p＝1/3× 0.12m/s2＝0.04m/s2． 由于皮带传动时不打滑，Q点和P点都在由皮带传动的两个轮子边缘，这两点的线速度的大小相等，即v Q＝v P．由向心加速度公式a＝v2/r可知：a Q/a P ＝r P/r Q，∴a Q＝r P/r Q×a P＝2/1×0.12m/s2＝0.24 m/s2． 点拨：解决这类问题的关键是抓住相同量，找出已知量、待求量和相同量之间的关系，即可求解． 【问题讨论】(1)在已知a p的情况下，为什么求解a s时要用公式a＝rω 2/r？ 2、求解a Q时，要用公式a＝v (2)回忆一下初中电学中学过的导体的电阻消耗的电功率与电阻的关系式：P＝I2R和P＝U2/R，你能找出电学中的电功率P与电阻R的关系及这里的向心加速度a与圆周半径r的关系之间的相似之处吗？ 【例2】如图37－2所示，一圆盘可绕一通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一个木块，当圆盘匀角速转动时，木块随圆盘一起运动，那么
[ ] A．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆盘中心 B．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向指向圆盘中心 C．因为木块随圆盘一起运动，所以木块受到圆盘对它的摩擦力，方向与木块的运动方向相同 D．因为摩擦力总是阻碍物体的运动，所以木块所受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块的运动方向相反 解析：从静摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的趋势来分析：由于圆盘转动时，以转动的圆盘为参照物，物体的运动趋势是沿半径向外，背离圆心的，所以盘面对木块的静摩擦力方向沿半径指向圆心． 从做匀速圆周运动的物体必须受到一个向心力的角度来分析：木块随圆盘一起做匀速圆周运动，它必须受到沿半径指向圆心的合力．由于木块所受的重力和盘面的支持力都在竖直方向上，只有来自盘面的静摩擦力提供指向圆心的向心力，因而盘面对木块的静摩擦力方向必沿半径指向圆心．所以，正确选项为B． 点拨：1．向心力是按效果命名的，它可以是重力、或弹力、或摩擦力，也可以是这些力的合力或分力所提供． 2．静摩擦力是由物体的受力情况和运动情况决定的． 【问题讨论】有的同学认为，做圆周运动的物体有沿切线方向飞出的趋势，静摩擦力的方向应该与物体的运动趋势方向相反．因而应该选取的正确答案为D．你认为他的说法对吗？为什么？ 【例3】如图37－3所示，在光滑水平桌面上有一光滑小孔O；一根轻绳穿过小孔，一端连接质量为m＝1kg的小球A，另一端连接质量为M＝4kg的重物B．
向心力习题 1．在匀速圆周运动中，下列物理量不变的是（ ） A ．向心加速度 B ．线速度 C ．向心力 D ．角速度 2．下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中，正确的是 ( ) A ．物体除其他的力外还要受到—个向心力的作用 B ．物体所受的合外力提供向心力 C ．向心力是一个恒力 D ．向心力的大小—直在变化 3．下列关于向心力的说法中正确的是（ ） A ．物体受到向心力的作用才可能做圆周运动 B ．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果来命名的，但受力分析时应该画出 C ．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某一种力或某几种力的合力 D ．向心力只改变物体运动的方向，不改变物体运动的快慢 4． 如图所示的圆锥摆中，摆球A 在水平面上作匀速圆周运动，关于A 的受力情况，下列说法中正确的是（ ） A ．摆球A 受重力、拉力和向心力的作用； B ．摆球A 受拉力和向心力的作用； C ．摆球A 受拉力和重力的作用； D ．摆球A 受重力和向心力的作用。 5．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受向 心力是 ( ) A ．重力 B ．弹力 C ．静摩擦力 D ．滑动 摩擦力 6．如图所示，一圆盘可绕通过圆盘中心O 且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一小木块A ，它随圆盘一起做匀速圆周运动。则关于木块A 的受力，下列说法正确的是（ ） A ．木块A 受重力、支持力和向心力 B ．木块A 受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向指向圆心 C ．木块A 受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向与木块运动方向相 反 D ．木块A 受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向与木块运动方向相 （第5题） （第4题） （第6题）
课题：§5.7 向心力 时间：2008年3月 6.7 向心力（第1课时） 教学目标: 知识与技能 1、理解向心力的概念。 2、知道向心力与哪些因素有关，理解公式的确切含义并能用来计算。 3、会根据向心力知识分析和讨论与圆周运动相关的物理现象。 过程与方法 1、根据牛顿第二定律得出匀速圆周运动的物体所受合外力的方向和大小，即向心力的大小和方向。 2、通过锥摆实验粗略验证向心力的表达式。 3、讨论变速圆周运动和一般曲线运动。（第二课时上） 情感态度价值观 1、经历科学探究的过程，领略实验是解决物理问题的一种基本途径，培养学生实事求是的科学态度。 2、使用生活中的常见物品做实验，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在自己身边，对科学产生亲切感。 3、通过探究活动，使学生获得成功的喜悦，提高他们学习物理的兴趣和自信心。 教学仪器：铁架台、秒表、钢球、离心轨道、CAI课件、实物投影仪等 教学重点：1、体会牛顿第二定律在向心力上的应用。 2、明确向心力的意义、作用、公式及其变形。 教学难点： 1、圆锥摆实验及有关物理量的测量。 2、如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。 教学过程：
1、演示小“杂技”—“水流星”实验 2、图片演示：过山车实验。 引入新课题，并版书：§5.7向心力 3、实验：感知向心力，引入新课。 一、向心力 做圆周运动的物体为什么不沿直线飞去而是沿着一个圆周运动？那是因为它受到了力的作用。用手抡着一个被绳着的物体，使它使圆周运动，是绳子的力在拉着它。地球绕着太阳转动，是太阳对地球的引力在“拉”着它。 做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，根据牛顿第二定律，这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的合力。这个合力就叫做向心力，即： 1、向心力：做匀速圆周运动的物体，会受到指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。 ⑴向心力总是指向圆心，始终与线速度垂直，只改变速度的方向而不改变大小。 ⑵向心力是根据力的作用效果命名，可认定各种性质的力，也可以是它们的合力，还可以是某个力的分力。 ⑶如果物体做匀速圆周运动，向心力就是物体受到的合外力；如果物体做非匀速圆周运动（线速度大小时刻改变），向心力并非是物体受到的合外力。（下节课） 如图，在线的一端系一个小球， 另一端牵在手里，将手举过头顶， 使小球在水平面内做圆周运动，感受球运动时对手的拉力；改变小球转动的快慢、线的长度或小球的质量，感受向心力的变化跟那些因素有关。 承着小球质量变大、角速度变大、转动半径变大，小球对手的拉力也变大，说明小球受的向心力变大。那么它们的定量关系怎样呢？ 把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律，可得： 2、向心力的大小： 二、向心力大小的粗略验证 分析课本实验，加深对向心力的理解： 1、用刻度尺测出悬点距圆心高度h， 用秒表记录钢球运动n周的时间t，并没计出数据表格。 2、用公式计算出：∑F =mgtgθ=mg·r/h F向= mrω2 = 3、比较g/h与4π2n2/t2大小。 4、比较两种方法得到的力对实验可靠性作出评估。 三、变速圆周运动和一般曲线运动（第二课时） 物体做加速圆周运动时，合外力方向与速度方向夹角小于90°，此时把F分解为两个互相垂直的分力：跟圆相切的F切和指向圆心的F向，如图所示，其中F切只改变υ的大小，F向只改变υ的方向，F向产生的加速度就是向心加速度。 同理，F与υ夹角大于90°时，F t使υ减速，F n改变υ方向。 综小： 1、同进具有向心加速度和切向加速度的圆周运动就是变速圆周运动。 链球运动员用力抢起链球时，是什么力使它加速的？小物体放在圆台上随圆台一起加速转动时，小物体受的摩擦力指向圆心吗？使物体加速的力是什么力？
高一物理向心力向心加速度教案 [教学知识与技能] 1、理解向心加速度和向心力的概念 2、知道向心力和向心加速度。通过实验探究向心力的大小与质量、角速度、半径的定量关系。 3、知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在圆周上某一点的向心力和向心加速度。 4、能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力，通过实例认识向心力的作用及来源。 [过程与方法] 1、学会有关圆周运动的分析方法，培养理论联系实际的能力。 2、能从日常生活中发现与物理学有关的问题，并能从物理学的角度比较明确地表述发现问题。 3、尝试经过思考发表自己的见解，尝试运用圆周运动的规律解决一些与生产和生活相关的实际问题。 [情感态度与价值观] 1、领略圆周运动的神奇和谐，发展对科学的好奇心与学习物理知识的求知欲。 2、乐于探究日常生活中的圆周运动所隐藏的物理规律，有将物理知识应用于生产和生活的意识。 [教学重点] 1、理解向心力和向心加速的概念。 2、知道向心力大小F=mrω2= mν2/r，向心加速度的大小a= rω2= ν2/r，并 能用来进行计算。 [教学难点] 1、匀速圆周运动的向心力和向心加速度都是大小不变，方向在时刻改变。 2、理解向心力是按作用效果命名的效果力。 [教学方法]： 实验法、讲授法、归纳法、推理法 [ 教学用具]： 向心力演示器、小球、细绳。 [教学过程] 一、引入新课 1、复习提问 上节中我们学习的描述匀速圆周运动的物理量有哪些？ V、ω、T、f、n 2、引入：由于匀速圆周运动的速度方向时刻在变，所以匀速圆周运动是变速曲
线运动。而力是改变物体运动状态的原因。那么做匀速圆周运动的物体所受合外力有何特点？它的大小、方向各怎样呢？加速度有如何呢？本节课我们就来共同学习这个问题。 二、新课教学 1、概念 ⑴向心力 实验： ①、在光滑的薄板上做实验 a、用手击未栓线的小球，小球沿着切线方向做匀速直线运动 b、用手击栓有细绳一端固定的小球，使小球做圆周运动 ②在光滑的玻璃板上套有一张白纸，同时将上述的小球沾上印泥，重复以上实验，把在纸上留下的运动轨迹展示给学生看，引导学生讨论、分析：小球为什么做了圆周运动？ ③通过讨论得到：做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力的作用，这个力叫向心力。 ⑵向心加速度 ①定义：做匀速圆周运动的物体在向心力作用下，必然要产生一个加速度，这个加速度叫向心加速度。 ②方向：总是沿着半径指向圆心。 2、向心力的大小 在竖直面内让小球做圆周运动，让学生猜想向心力大小与哪些因素有关？ 实验研究F向与m、r、ω的关系 ⑴实验方法：控制变量法 ⑵介绍向心力演示的构造和使用方法 （3）实验过程 a：质量不同的钢球和铝球，当它们运动的半径r和角速度ω相同时，比较向心力的大小 b：两个质量相同的小球，保持运动半径相同，观察向心力与角速度之间的关系 c：两个质量相同的小球，保持小球运动的角速度相同，观察向心力的大小与运动半径之间的关系。 实验结论：F向随r、w、m的增大而增大 （4）总结得到：向心力的大小与物体质量m、圆周半径r和角速度ω都有关系，
第五章 曲线运动 第六节 向心力 一.学习目标： （一）课标要求 1．理解向心力的概念及其表达式的确切含义． 2．知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算． 3．知道向心力是效果力，理解力是产生加速度的原因，理解做圆周运动供等于需的思想． （二）重、难点 1．明确向心力的意义、作用、公式及其变形． 2．理解向心力是效果力是某个力或几个力沿半径方向的合力提供的。 二.巩固基础： 1．关于向心力，以下说法正确的是（ ） A ．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果来命名的 B ．向心力就是做圆周运动的物体所受的合力 C ．向心力是线速度方向变化的原因 D ．向心力是线速度大小变化的原因 2．在匀速圆周运动中，下列物理量不变的是（ ） A ．向心加速度 B ．线速度 C ．向心力 D ．角速度 3 .如图所示，在光滑水平玻璃板面上，一质量为 m 的小球在绳的拉力作用下绕固定点O 做半径为 r 的匀速圆周运动，线速度的大小为 v ，下列说法正确的是（ ） A ．绳子的拉力为恒力，其大小为r v m 2 B ．小球的重力与水平面的弹力相抵消，绳子的拉力提供小球的向心力，大小为r v m 2 C ．小球所需的向心力为mvr D ．向心加速度恒定不变，其大小为r v 2 4． 如图所示的圆锥摆中，摆球在水平面上作匀速圆周运动，关于摆球的 受力情况，下列说法中正确的是（ ） A ．摆球受重力、拉力和向心力的作用 B ．摆球受拉力和向心力的作用 O
C ．摆球受拉力和重力的作用 D ．摆球A 受重力和向心力的作用 5．一个物体紧贴圆筒的内壁随圆筒一起做匀速圆周运动，如图所示，提供物体做匀速圆周运动的向心力是 ( ) A ．重力 B ．弹力 C ．静摩擦力 D ．滑动摩擦力 6．如图所示，轻绳一端系一小球，另一端固定于O 点，在O 点正下方的P 点钉一颗钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时（速度大小保持不变） （ ） A.小球的角速度不变 B.小球的向心加速度不变 C.小球的向心力突然变大 D.悬线所受的拉力不变 7．狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶，下图为四个关于雪橇受到的牵引力F 及摩擦力F f 的示意图（O 为圆心），其中正确的是（ ） 8．如图所示，小车下面用长为L=3m 的钢丝绳吊着质量为m=3.0×103 kg 的货物，以速度 v =2m/s 水平匀速行驶。小车突然刹车并立即停止，此时钢丝绳受到的拉力是多少? （g=10m/s 2 ） 三.提升能力： 9.如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A 和B ，在各自不同的水平面上做匀速圆周运动，以下说法正确的是（ ） A. V A >V B B. ωA >ωB C. a A >a B D.压力N A =N B θ O P
7 向心力 整体设计 向心力是本节教学的重点，由向心加速度和牛顿第二定律引入向心力是教材所用的方法，这与以前的先学习向心力再学习向心加速度有所不同.学生对于向心力的理解不是很清楚，本节重点突出了向心力的理解及向心力在圆周运动中的作用.而向心力概念的学习，应及时强调指出，向心力是根据力的效果命名的，而不是根据力的性质命名的，它不是重力、弹力、摩擦力等以外的特殊力，而是做匀速圆周运动的质点受到的合外力，沿着半径指向圆心，它的方向时刻改变.本节的难点是运用向心力、向心加速度知识解释有关现象，处理有关问题.在学习时可以让学生认识实例：用细线系着的小球在水平面上做匀速圆周运动或是一些生活中的实例让学生体验或观察，从而引入向心力概念. 教学重点 向心力概念的建立及计算公式的得出及应用. 教学难点 向心力的来源. 时间安排 1课时 三维目标 知识与技能 1.理解向心力的概念. 2.知道向心力大小与哪些因素有关.理解公式的确切含义，并能用来计算. 3.会根据向心力和牛顿第二定律的知识分析和讨论与圆周运动相关的物理现象. 过程与方法 1.通过向心力概念的学习，知道从不同角度研究问题的方法. 2.体会物理规律在探索自然规律中的作用及其运用. 情感态度与价值观 1.经历科学探究的过程，领略实验是解决物理问题的一种基本途径，培养学生实事求是的科学态度. 2.通过探究活动，使学生获得成功的喜悦，提高他们学习物理的兴趣和自信心. 3.通过向心力和向心加速度概念的学习，认识实验对物理学研究的作用，体 会物理规律与生活的联系. 课前准备 细杆、细绳（2）、小球、直尺、秒表、盛水的透明小桶. 教学过程 导入新课 情景导入 前面两节课，我们学习、研究了圆周运动的运动学特征，知道了如何描述圆周运动.知道了什么是向心加速度和向心加速度的计算公式，这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征. 观察下面几幅图片，并根据图做水流星实验，让学生自己体验实验中力的变化，考虑一下为什么做圆周运动的物体没有沿着直线飞出去而是沿着一个圆周运动.
5.7 向心力 【教学目标】 （一）知识与技能 1、理解向心力的概念。 2、知道向心力大小与哪些因素有关。理解公式的确切含义，并能用来进行计算。 3、知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。 （二）过程与方法 通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力的大小与哪些因素有关，并理解公式的含义。 （三）情感、态度与价值观 1、 在实验中，培养动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力。 2、 感受成功的快乐，体会实验的意义，激发学习物理的兴趣。 【教学重点】 明确向心力的意义、作用、公式及其变形。 【教学难点】 如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。 【教学课时】 1课时 【教学过程】 （一）引入新课 教师活动：前面两节课，我们学习、研究了圆周运动的运动学特征，知道了如何描述圆 周运动。这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征――向心力。 （二）进行新课 1、向心力 教师活动：指导学生阅读教材 “向心力”部分，思考并回答以下问题： 1、举出几个物体做圆周运动的实例，说明这些物体为什么不沿直线飞去。 2、用牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式。 学生活动：认真阅读教材，列举并分析实例，体会向心力的作用效果，并根据牛顿第二 定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式。学生代表发表自己的见解。 教师活动：倾听学生回答，帮助学生分析实例，引导学生解决疑难，回答学生可能提出 的问题。 投影向心力表达式：r v m F n 2 =或2ωmr F n = 点评：激发学生的思维，充分调动学习的积极性。通过学生发表见解，培养学生语言表
达能力和分析问题的能力。 2、实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式 教师活动：指导学生阅读教材“实验”部分，引导学生思考下面的问题： 1、实验器材有哪些？ 2、简述实验原理（怎样达到验证的目的） 3、实验过程中要注意什么？测量那些物理量（记录哪些数据）？ 4、实验过程中差生误差的原因主要有哪些？ 学生活动：认真阅读教材，思考问题，学生代表发言。 教师活动：听取学生见解，点评、总结。 教师活动：指导学生完成实验，及时发现并记录学生实验过程中存在的问题。 学生活动：分成小组，进行实验，独立验证。 点评：让学生亲历实验验证的过程，体验成功的乐趣。培养动手能力和团结协作的团队精神。 教师活动：听取学生汇报验证的结果，引导学生对实验的可靠性作出评估。 师生互动，得出结论： 1、实验的过程中，多项测量都是粗略的，存在较大的误差，用两个方法得 到的力并不严格相等。 2、通过实验我们还体会到，向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样具有 某种性质的力来命名的。它是效果力，是按力的效果命名的。在圆锥摆实验 中，向心力是小球重力和细线拉力的合力，还可以理解为是细线拉力在水平 面内的一个分力。 教师活动：实例分析：说明以下几个圆周运动的实例中向心力是由哪些力提供的？ 1、绳的一端拴一小球，手执另一端使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动。 2、月球绕地球运转的向心力是什么力提供的？ 3、在圆盘上放一个小物块，使小物块随圆盘一起做匀速圆周运动，分析小 物块受几个力？向心力由谁提供？ 学生活动：思考并回答问题： 1、小球受重力、支持力、绳的拉力而做匀速圆周运动。由于竖直方向小球 不运动，故重力、支持力合力为零，那么水平方向上的匀速圆周运动效果由 水平面上的绳的拉力效果来提供. 2、月球和地球间的引力提供月球运转的向心力 3、小物块受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力提供向心力 点评：通过实例分析，达到巩固所学知识的目的。 教师活动：指导学生两人一组，完成课本54页“做一做”栏目中的实验，自己感受向心力的大小。